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1、机械设计课程设计说明书参数选择：总传动比：I=20 Z1=2 Z2=40卷筒直径：D=530mm运输带有效拉力：F=3500N运输带速度：V=0.8m/s一、 传动装置总体设计：根据要求设计单级蜗杆减速器，传动路线为：电机连轴器减速器连轴器带式运输机。 根据生产设计要求该蜗杆减速器采用蜗杆下置式，采用此布置结构，由于蜗杆在蜗轮的下边，啮合处的冷却和润滑均较好。蜗轮及蜗轮轴利用平键作轴向固定。蜗杆及蜗轮轴均采用圆锥滚子轴承，承受径向载荷和轴向载荷的复合作用，为防止轴外伸段箱内润滑油漏失以及外界灰尘，异物侵入箱内，在轴承盖中装有密封元件。 二、 电动机的选择：可考虑采用Y系列三相异步电动机。三相异
2、步电动机的结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，启动性能好等优点。一般电动机的额定电压为380V根据生产设计要求，该减速器卷筒直径D=530mm。运输带的有效拉力F=3500N，带速V=0.8m/s，载荷平稳，常温下连续工作，工作环境多尘，电源为三相交流电，电压为380V。1、 按工作要求及工作条件选用三相异步电动机，封闭扇冷式结构，电压为380V，Y系列2、 传动滚筒所需功率3、 传动装置效率：（根据参考文献机械设计课程设计 席伟光 杨光 李波 主编 高等教育出版社 第34页表3-4得各级效率如下）其中：蜗杆传动效率1=0.70 滚动轴承效率（一对）2=0.98联轴器效率c=0.99 传动
3、滚筒效率cy=0.96 所以： =122c2cy =0.70.9820.9920.96 =0.633 电动机所需功率： Pr= Pw/ =2.8/0.633=4.4KW 传动滚筒工作转速： nw601000v /( D)28.8r/min根据容量和转速，根据参考文献机械设计课程设计 席伟光 杨光 李波 主编 高等教育出版社第209页表9-39可查得所需的电动机Y系列三相异步电动机技术数据，查出有四种适用的电动机型号，因此有四种传动比方案，如下表: 方案电动机型号额定功率Ped kw电动机转速 r/min额定转矩同步转速满载转速1Y132S1-25.5300029002.02Y132S-45.5
4、150014402.23Y132M2-65.510009602.04Y160M-85.57507202.0综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和减速器的传动比，可见第3方案比较适合。因此选定电动机机型号为Y132M2-6其主要性能查表9-40得相关数值如下表：中心高H外形尺寸L（AC/2AD）HD底角安装尺寸AB地脚螺栓孔直径K轴身尺寸DE装键部位尺寸FGD132515（270/2210）315216178123880103338四、运动参数计算：4.1蜗杆轴的输入功率、转速与转矩P0 = Ped=5.5kw n0=960r/minT0=9.55 P0 / n0=54.7N .m4.2蜗
5、轮轴的输入功率、转速与转矩P1 = P001 = 5.50.990.990.70.992 =3.7 kw n= = =48 r/minT1= 9550 = 9550 Nm = 736.15Nm4.3传动滚筒轴的输入功率、转速与转矩P2 = P1ccy=3.70.990.99=3.63kwn2= = = 24 r/minT2= 9550 = 9550 = 1444Nm运动和动力参数计算结果整理于下表4-1： 表4-1类型功率P（kw）转速n（r/min）转矩T（Nm）蜗杆轴5.596054.7蜗轮轴3.748736.15传动滚筒轴3.63241444五、蜗轮蜗杆的结构设计：参考机械设计 第八版濮
6、良贵、纪名刚主编 高等教育出版社 第269-272页1.选择蜗杆传动类型 根据GB/T10085-1988的推荐，采用渐开线蜗杆。2.选择材料考虑到蜗杆传动功率不大，故蜗杆选用45钢；因希望效率高些，耐磨性好些，故蜗杆螺旋齿面要求淬火，硬度为45-55HRC。蜗轮用铸锡磷青铜ZcuSn10P1，金属模铸造。轮芯用HT100制造。3.按齿面接触疲劳强度进行设计根据闭式蜗杆传动设计准则，先按齿面接触疲劳强度进行设计，再校核齿根弯曲疲劳强度。由式（11-12），传动中心距（1）确定作用在涡轮上的转矩T2=736150 Nmm（2）确定载荷系数K 因工作载荷较稳定，故取载荷分布不均系数K=1；由表11
7、-5选取使用系数KA=1.15；取动载荷系数Kv=1.05；则K=KAKKV=1.15*1*1.05=1.21（3）确定弹性影响系数ZE因选用的是铸锡磷青铜蜗轮和蜗杆相配，故（4）确定接触系数Zp 先假设蜗杆分度圆直径d1和传动中心距a的比值，从图11-18中可查的Zp=2.9。（5）确定许用接触应力H根据蜗轮材料为铸锡磷青铜ZCuSn10P1,金属模铸造，蜗杆螺旋齿面硬度45HBC，可从参考文献机械设计第八版，濮良贵 纪名刚主编，第271页表11-7中查得蜗轮的基本许用应力=268MPa 应力循环次数 N=60jn2Lh=6048123006=6.22107 寿命系数 KHN=0.7957
8、则 =KHN=0.7957268MPa=213MPa计算中心距 取中心距a=200mm,因i=21,故从表11-2中取模数m=8mm，蜗杆分度圆直径d1=80mm，这时d1/a=0.4，从图11-18中可查得接触系数0.8 大于原估计值，因此不用重算。7、精度等级公差和表面粗糙度的确定 考虑到所设计的蜗杆传动是动力传动，属于通用机械减速器，从GB/T100891988圆柱蜗杆、蜗轮精度中选择8级精度，侧隙种类为f,标注为8f GB/T 100891988.六、蜗轮轴的结构尺寸设计 参考机械设计 第八版濮良贵、纪名刚主编 高等教育出版社 第377-383页1.轴上的功率、转速和转矩大小P2=3.
9、7KW, n2=48r/min, T2=736150N*mm2.求作用在蜗轮上的力（取蜗轮n=20。，=10。）已知蜗轮上分度圆直径d2=328mm 则 圆周力 径向力 轴向力 3.初步确定轴的最小直径选取轴的材料为45钢，调质处理。表15-3，取A0=112，也是得 蜗杆轴dmin=A,轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径d1。为了使所选的轴直径d1联轴器的孔相适应，故需同时选取联轴器型号。 联轴器的计算转矩Tca根据表14-1，考虑到转矩变化很小，故取KA=1.3，则： Tca=KAT=1.3736150Nmm=956995Nmm按照计算转矩Tca应小于联轴器公称转矩的条件，根据根据参考
10、文献机械设计课程设计 席伟光 杨光 李波 主编 高等教育出版社 P198 表9-22，选用HL4型弹性柱销联轴器，其公称转矩为1250000Nmm。联轴器的孔径d=48mm,故d1=48mm,半联轴器长度L=112mm,联轴器与轴配合的毂孔长度L1=84mm.4.轴的结构设计（1）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度1）为了满足联轴器的轴向定位要求，轴段右端需制出一轴肩，故取段的直径d2=55mm；左端用轴端挡圈定位，按轴端直径取挡圈直径D=60mm.联轴器与轴配合的毂孔长度L=84mm,为了保证轴端挡圈只压在联轴器上而不压在轴的端面上，故段的长度应比L略短一些，现取l1=82mm。2）初
11、步选择滚动轴承。因轴承同时受有径向力和轴向力的作用，故选用单列圆锥滚子轴承。参照工作要求并根据d2=52mm, 根据参考文献机械设计课程设计 席伟光 杨光 李波 主编 高等教育出版社 P182 表9-16初步选取0基本游隙组、标准精度级的单列圆锥滚子轴承30312，其尺寸为dDTda=60mm130mm33.5mm72mm,故d3=60mm;而l7=34mm，l3=34+8+16+4=62mm 右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位，因此，取d6= da =72mm。3）取安装蜗轮处轴段直径d4=65mm，蜗轮左端与轴承间采用套筒定位。取蜗轮轮毂的宽度为80mm，故取l4=76mm，涡轮右端采用轴肩定位，取d5=88mm，l5=12mm4）轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定）。根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求，取端盖的外端面与面的距离l=30mm,取l2=50mm。5）考虑到蜗轮与箱体有一定安全距离取30mm，滚动
